сть в одиницях СІ:
Оµ 0 = 10 7 /4ПЂС 2 ф В· м -1 = 8.85 В· 10 -12 ф В· м -1 ,
де швидкість світла у вакуумі С = 2.998 В· +10 8 м В· сек -1 . p> Сила взаємодії наелектризованих тел, відповідно до закону Кулона
В
залежить як від електричних зарядів цих тіл q 1 і q 2 і відстані між ними r, так і від середовища, в якій знаходяться взаємодіючі тіла, характеризуемой абсолютної і відносної діелектричної проникності.
Зсув електричних зарядів у діелектрику під дією електричного поля виявляється як відповідний струм зміщення. Його заходом є величина діелектричного струму I D , що визначається як електричний заряд, який у процесі зарядки або розрядки конденсатора перетнув одиницю поверхні, що знаходиться перпендикулярно напрямку переміщення заряду. Між величиною електричного поля Е, щільністю струму зміщення I D і відносній діелектричної проникністю існує лінійна залежність
I D = Оµ Оµ 0 E.
Струм зміщення існує і в провідниках. При накладенні постійної напруги на провідник через нього протікає великий струм. У цьому випадку можна говорити про діелектричної проникності проводять речовин.
Зі сказаного видно, що діелектрична проникність є мірою поляризації діелектрика і є константою, властивої даному речовині.
2.2. Залежність діелектричної проникності від різних фізичних величин.
При вимірюванні діелектричної проникності досліджуваного речовини необхідно пам'ятати і враховувати залежності проникності від різних величин. Наприклад, якщо діелектрик знаходиться в змінному електричному полі, то його поляризація залежить від частоти поля. При низьких частотах зміна індукції слід за зміною поля без запізнювання. Зміна електричного поля і поляризація знаходяться у фазі і відносна діелектрична проникність має максимальну величину (Оµ = Оµ '). З підвищенням частоти орієнтація диполів все більше не встигає слідувати за зміною поля. Відбувається відставання по фазі орієнтаційної поляризації молекул від змін поля і при дуже вищих частотах орієнтаційна поляризація повністю зникає (Оµ '<<Оµ) - спостерігається так звана дисперсія діелектричної проникності.
Температурна залежність діелектричної проникності має складний вигляд, залежить від структури речовини і застосовуваної для вимірювання частоти.
Особливо сильні зміни температурної залежності діелектричної проникності спостерігаються при структурних змінах молекул, при фазових переходах і т.п. p> Величина діелектричної проникності в значній мірі залежить від структури молекули. Для речовин, що мають полярні молекули, та, отже, дипольні моменти, діелектрична проникність велика. У електрично симетричних молекул результуючий дипольний момент практично дорівнює нулю. Зі зменшенням симетричності молекули величина діелектричної проникності збільшується.
Що стосується залежності діелектричної проникності від агрегатного стану речовини, то тут нам цікаві колоїди та емульсії. Ці стани, в яких можуть знаходитися магнітні рідини, мають багато спільних діелектричних властивостей. Діелектричне поведінка водних колоїдних розчинів визначається структурою колоїдних частинок. На величині діелектричної проникності позначаються також фіз ико-хімічні властивості колоїдів, такі, як анізотропія, освіта мицелл. У гідрофільних колоїдів (желатин) частину молекул води впроваджується в міцели і не бере участі в орієнтаційної поляризації. Вода, пов'язана в міцелах на відміну від вільної має діелектричну проникність Оµ ≈ 2. p> Для емульсій, як і для колоїдів, прості рівняння змішання не застосовні, оскільки результати залежать від ступеня дисперсності дисперсної фази. p> Якщо в дисперсної середовищі, що має діелектричну проникність Оµ 2 , розподілена нерозчинна фаза з проникністю Оµ 1 , то для одержуваної при цьому різниці діелектричних проникностей О”Оµ = Оµ ем -Оµ 2 застосовно рівняння
В
де v 1 -об'ємна частка дисперсної фази. При постійній величині v 1 О”Оµ зростає із збільшенням ступеня диспергування твердої фази або ступеня емульгування рідини.
Використання останньої формули для водних емульсій показало, що емульгованих вода дає значно меншу величину О”Оµ, ніж розчинена. Цей ефект знаходить значне технічне застосування, наприклад для визначення вмісту води в трансформаторному маслі.
2.3. Метод вимірювання діелектричної проникності.
У сучасних методах визначення величини діелектричної проникності використовується як постійний струм, так і змінний струм в широкому діапазоні частот.
Вимірювання методами змінного струму поширені боле широко. Це пов'язано з тим, що вони дають широку інформацію про структуру і властивості діелектрика, дозволя...
